[发明专利]一种具有高分散性和粘结性的含氟纳米微球及超双疏表面

权利要求书

1.一种具有高分散性和粘接性的含氟纳米微球，其特征在于：是在纳米微球表面接枝上端基为化合物D的含氟聚合物，再将端基为化合物A的环氧树脂聚合物与含氟聚合物连接后得到的；

所述纳米微球的粒径为50-1000nm；

所述端基为化合物D的含氟聚合物具有如式I所示的结构：

-SI_x-F_y-D-

(式I)

其中，单体SI为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷中的一种；

单体F为全氟苯乙烯、全氟正丙基乙烯基醚、全氟己基乙烯、全氟丁基乙烯、全氟十二烷基乙基丙烯酸酯、全氟癸基乙基丙烯酸酯、全氟辛基乙基丙烯酸酯、全氟庚基乙基丙烯酸酯、全氟十二烷基乙基甲基丙烯酸酯、全氟癸基乙基甲基丙烯酸酯、全氟辛基乙基甲基丙烯酸酯或全氟庚基乙基甲基丙烯酸酯中的一种；

化合物D为以下物质中的一种：

1＜x＜250，1＜y＜250；

所述端基为化合物A的环氧树脂聚合物具有如式II所示的结构：

-A-EPOXY

(式II)

EPOXY为聚甲基丙烯酸缩水甘油醚或聚丙二醇二缩水甘油醚； 

化合物A为以下物质中的一种：

2.根据权利要求1所述的具有高分散性和粘接性的含氟纳米微球，其特征在于：

所述的单体SI为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

所述的单体F为全氟辛基乙基丙烯酸酯；

所述的化合物D为对酰氯苯基马来酰亚胺、马来酰亚胺基甲基丙烯酸酯或溴异丁酸马来酰亚胺酯；

15≤x≤20，30≤y≤100。

3.根据权利要求1所述的具有高分散性和粘接性的含氟纳米微球，其特征在于：

所述纳米微球为二氧化硅微球、氧化铝微球、二氧化钛微球、碳酸钙微球、氧化铁微球或表面含有羟基的聚合物纳米微球中的一种；

所述的化合物A为溴异丁酸呋喃醇酯或甲基丙烯酸糠醇酯。

4.根据权利要求1所述的具有高分散性和粘接性的含氟纳米微球，其特征在于：所述的纳米微球为二氧化硅微球。

5.权利要求1-4任一项所述的具有高分散性和粘接性的含氟纳米微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将纳米微球用含氟溶剂溶解，然后加入端基为化合物D的含氟聚合物，再加入催化剂，20-60℃反应下5-24小时；得到表面接枝有含氟聚合物的纳米微球；纳米微球与端基为化合物D的含氟聚合物的质量比为1∶(0.07-2)；

(2)将表面接枝有含氟聚合物的纳米微球用含氟溶剂溶解，将端基为化合物A的环氧树脂型聚合物用溶剂C溶解，然后将两者混合，10-65℃下搅拌12-100小时，得到具有高分散性和粘接性的含氟纳米微球；所述的表面接枝有含氟聚合 物的纳米微球与端基为化合物A的环氧树脂型聚合物的质量比为1∶(0.1-50)；

步骤(1)所述的催化剂为盐酸；

所述的溶剂C为三氟甲苯、全氟苯、三氟乙烷、无水乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、氯仿、四氢呋喃、甲苯、丙酮或二氧六环中的一种。

6.根据权利要求5所述的具有高分散性和粘接性的含氟纳米微球的制备方法，其特征在于：所述的含氟溶剂为三氟甲苯、全氟苯或三氟乙烷中的一种。

7.一种超双疏性表面，其特征在于是由以下方法制备得到：

(1)基底材料预处理；

(2)将权利要求1-4任一项所述的具有高分散性和粘结性的含氟纳米微球分散在溶剂D中，然后再加入环氧树脂固化剂E，超声或搅拌，使微球均匀地分散在其中，得到含氟纳米微球的悬浮溶液；

(3)搅拌下将微球悬浮溶液喷涂在基底材料表面，真空干燥，即得到超双疏性表面；

步骤(2)所述的溶剂D为二氯甲烷、三氯甲烷、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯或四氢呋喃中的一种。